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Die Erfindung betrifft Drosselspulen mit in Kunstharz gebetteter, zwischen einem Innen- und einem Aussenzylinder befindlicher Wicklung, welche Zylinder durch Wickeln von mit Kunstharz versehenen Glasfasern hergestellt sind.
Die Wicklungen von Drosselspulen, insbesondere von Kurzschlussdrosselspulen, sind hohen elektrodynamischen Beanspruchungen ausgesetzt. Sie müssen deshalb durch sehr stabile, hauptsächlich aus Isolierstoffen bestehende Presskonstruktionen gegen Verschiebungen und Deformationen als Folge dieser Beanspruchungen verlässlich gesichert werden. Die Fortschritte und die Ausbreitung der Giessharztechnik legen die Möglichkeit nahe, Wicklungen als Ganzes zu umgiessen und dadurch die Presskonstruktion zu ersparen.
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Abkühlung der Drosselspule unsichtbar, ermöglichen aber, besonders bei Freiluftausführungen, das Eindringen von Feuchtigkeit, was früher oder später ein Aufsprengen der Risse durch eine explosionsartige
Dampfentwicklung bei der Einschaltung der Drosselspule oder durch Eisbildung im Winter zur Folge hat und damit zur Unbrauchbarkeit der Drosselspule führt.
Eine elastische Zwischenschicht zwischen Giessharzmantel und Wicklung bewährt sich wegen der dann ungenügenden Fixierung der Wicklung nicht.
Um auch bei Drosselspulen mit Wicklungen für höhere Stromdichten die Presskonstruktion zu ersparen, hat man die Wicklungen zwischen einem Innen- und einem Aussenzylinder in Kunstharz gebettet und die Zylinder aus einem mechanisch besonders festen Isolierstoff, u. zw. durch Wickeln von mit Harz versehenen Glasfasern, hergestellt, wobei die hohe spezifische Festigkeit des Zylindermaterials die Anwendung verhältnismässig dünner Wandstärken, deren geringe Wärmedämmung höhere Stromdichten auch im Dauerbetrieb zulässt, ermöglichen soll.
Bei dieser Ausbildung wird gegenüber dem oben beschriebenen Umgiessen der Wicklung auch der Vorteil erzielt, dass die für jede Spulengrösse notwendige Giessform entfällt.
Weitere Einzelheiten solcher Ausbildungen ergeben sich an Hand der Zeichnungen, in denen Fig. 1 eine bekannte und Fig. 2 eine erfindungsgemässe Ausführung einer Drosselspule zeigt.
In Fig. l stellt--l--den innen liegenden Zylinder,--2--die Leiterwicklung und--3--den aussen liegenden Zylinder dar. Der als Träger dienende Innenzylinder--l--kann vorgefertigt sein, oder er kann in einem Arbeitsgang mit der Leiterwicklung--2--und dem Aussenzylinder --3- hergestellt werden. Der Zylinder--l--erhält eine Harzschicht, in welche der Leiter der Wicklung --2-- gewickelt wird, u. zw.
Windung an Windung ; über den Leiter wird nun der aus mit Harz versehenen Glasfasern, die vorzugsweise bereits zu Glasfasermatten verarbeitet sind, gewickelte Zylinder --3-- aufgebracht. Trotz der hohen spezifischen Festigkeit des Materials vermag aber der Zylinder--l-im Falle hoher Ströme in der Wicklung--2--, etwa bei Kurzschlussströmen, nicht zu verhindern, dass die Wicklung --2-- infolge ihrer Wärmedehnung samt dem Zylinder-l-nach innen einknickt.
Die Erfindung beseitigt diesen Übelstand u. zw. dadurch, dass jeweils nach einer Anzahl von am Innenzylinder angebrachten Windungen der Leiterwicklung aus gewickelten Glasfasern und Harz gebildete Axialzwischenlagen, über welche der Aussenzylinder gewickelt ist, vorgesehen sind.
In Fig. 2, die eine solche erfindungsgemässe Ausbildung einer Drosselspule zeigt, stellt-l-den Innenzylinder,-2-die Leiterwicklung,-3-den über der Leiterwicklung --2-- aufgebrachten Aussenzylinder und--4--die Axialzwischenlagen dar. Das Harz und die infolge des Wickelns unter Zugspannung stehenden Glasfasern der Axialzwischenlagen--4--verbinden den Innenzylinder--l--und den Aussenzylinder-3-fest miteinander, so dass der Innenzylinder unterstützt durch die Festigkeit des Aussenzylinders--3--, dem Einknicken der Leiterwicklung--2--auch bei hohen Kurzschlussstrom und dementsprechend hohen Wärmespannungen einen genügenden Widerstand entgegensetzt.
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Beanspruchung.
Die erforderlichen Axialzwischenlagen --4-- können dazu verwendet werden, für die Länge der gesamten Wicklung-2--, weitgehend unabhängig vom effektiven Wickelraum, ein gewünschtes Mass festzulegen.
Es sei noch auf eine bekannte Ausbildung von Drosselspulen hingewiesen, bei welcher eine genügend feste Verbindung zwischen Innen-und Aussenzylinder dadurch erzielt wird, dass der Leiter der Wicklung nicht Windung an Windung, sondern mit einer solchen grösseren Steigung gewickelt wird, dass zwischen je zwei Windungen ein Abstand entsteht, der von einer spiralförmigen Brücke ausgefüllt ist, welche Brücke den Innenzylinder mit dem Aussenzylinder verbindet. Eine solche Ausführung bereitet jedoch, im Gegensatz zur erfindungsgemässen Ausbildung, bedeutende Herstellungsschwierigkeiten, die nur durch die Anwendung komplizierter und kostspieliger Maschinen, die das Weggleiten des beim Wickeln unter Zugspannung stehenden Leiters auf der noch weichen Harzunterlage verhindern und die genaue Einhaltung des Windungsabstandes sichern, beherrscht werden können.
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The invention relates to choke coils with a winding embedded in synthetic resin and located between an inner and an outer cylinder, which cylinders are produced by winding glass fibers provided with synthetic resin.
The windings of choke coils, in particular short-circuit choke coils, are exposed to high electrodynamic stresses. They must therefore be reliably secured against displacement and deformation as a result of these stresses by means of very stable press constructions consisting mainly of insulating materials. The advances and expansion of cast resin technology suggest the possibility of encapsulating the windings as a whole, thereby saving the press construction.
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The choke coil cools down invisibly, but allows moisture to penetrate, especially in the case of outdoor versions, which sooner or later causes the cracks to explode
Steam development when the choke coil is switched on or as a result of ice formation in winter and thus renders the choke coil unusable.
An elastic intermediate layer between the cast resin jacket and the winding is unsuitable because of the insufficient fixing of the winding.
In order to save the press construction for choke coils with windings for higher current densities, the windings between an inner and an outer cylinder have been embedded in synthetic resin and the cylinders made of a mechanically particularly strong insulating material, u. by winding resin-coated glass fibers, whereby the high specific strength of the cylinder material should enable the use of relatively thin wall thicknesses, the low thermal insulation of which allows higher current densities even in continuous operation.
Compared to the above-described encapsulation of the winding, this embodiment also has the advantage that the casting mold required for each coil size is not required.
Further details of such designs emerge from the drawings, in which FIG. 1 shows a known and FIG. 2 shows an embodiment according to the invention of a choke coil.
In Fig. 1 - l - represents the inner cylinder, - 2 - the conductor winding and - 3 - the outer cylinder. The inner cylinder serving as a carrier - l - can be prefabricated, or he can be produced in one operation with the conductor winding - 2 - and the outer cylinder - 3 - The cylinder - l - is given a resin layer in which the conductor of the winding --2-- is wound, u. between
Turn to turn; The cylinder --3-- wound from resin-provided glass fibers, which are preferably already processed into glass fiber mats, is then applied over the conductor. Despite the high specific strength of the material, however, the cylinder - l - in the case of high currents in the winding - 2 -, for example with short-circuit currents, cannot prevent the winding - 2 - together with the cylinder as a result of its thermal expansion -l-buckles inwards.
The invention eliminates this drawback u. between the fact that after a number of turns of the conductor winding attached to the inner cylinder, there are axial intermediate layers formed from wound glass fibers and resin, over which the outer cylinder is wound.
In Fig. 2, which shows such a design of a choke coil according to the invention, -l-represents the inner cylinder, -2-the conductor winding, -3-the outer cylinder applied over the conductor winding --2-- and - 4 - the axial intermediate layers The resin and the glass fibers of the axial intermediate layers - 4 - which are under tension as a result of the winding, firmly connect the inner cylinder - 1 - and the outer cylinder 3 - so that the inner cylinder is supported by the strength of the outer cylinder - 3 - -, the buckling of the conductor winding - 2 - offers sufficient resistance even with high short-circuit currents and correspondingly high thermal stresses.
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Stress.
The required axial intermediate layers --4-- can be used to determine a desired dimension for the length of the entire winding-2--, largely independent of the effective winding space.
Reference should also be made to a known design of choke coils in which a sufficiently firm connection between the inner and outer cylinder is achieved in that the conductor of the winding is not wound one turn at a time, but with such a greater pitch that between two turns a gap is created which is filled by a spiral bridge, which bridge connects the inner cylinder with the outer cylinder. However, in contrast to the inventive training, such a design creates significant manufacturing difficulties that are only mastered by the use of complicated and expensive machines that prevent the conductor, which is under tension during winding, from sliding away on the still soft resin base and ensure that the winding spacing is precisely maintained can be.